Winogradsky-kolonnen är en enkel anordning för att föda upp olika mikroorganismer. Anordningen uppfanns på 1880-talet av Sergei Nikolaevich Vinogradsky och är en glaskolonn med en blandning av silt och vatten blandat med kolkällor som tidningar (innehållande fiber) eller äggskal (innehållande kalciumkarbonat) och svavelkällor som gips (sulfatkalcium) eller äggula. Att inkubera kolonnen under solljus under flera månader resulterar i en aerob/anaerob gradient såväl som en sulfidgradient. Dessa två gradienter främjar tillväxten av olika mikroorganismer som Clostridium, Desulfovibrio, Chlorobium, Chromatium, Purple bacterium och Beggiatoa , såväl som många andra typer av bakterier, cyanobakterier och alger.
Kolumnen skapar många gradienter, som beror på de tillsatta näringsämnena, från vilka en mängd av de tidigare nämnda organismerna kan växa. En av skillnaderna är den aeroba delen av vatten och den anaeroba delen av silt eller jord. Vatten blir snabbt anoxiskt jämfört med en blandning av silt och vatten på grund av den låga lösligheten av syre i vatten. Anaeroba fototrofer är mycket närvarande i silt, där det finns potential för biofilmbildning och koloniexpansion, som visas på bilderna till höger. Alger och andra aeroba fototrofer finns längs vattenytan i toppen av kolonnen. Grön tillväxt tillskrivs ofta dessa organismer.
Kolonnen är en blandning av flera komponenter. Ett högt glas (30 cm långt, >5 cm brett) är till en tredjedel fyllt med dammslam, utan pinnar, skräp eller luftbubblor. Tillsätt ~0,25% vikt/vikt kalciumkarbonat och ~0,50% vikt/vikt kalciumsulfat eller natriumsulfat (krossade äggskal och äggulor är fulla av dessa mineraler) blandat med strimlat tidningspapper, filterpapper eller hö (för cellulosa). Ytterligare ett anaerobt lager, bestående av slam utan tillsatser, fyller behållaren upp till 2/3. Som ett substitut kan sand användas för att skikta över det anrikade sedimentet för att underlätta observation och provtagning. Detta följs av vatten från dammen för att späda ut smutsen (eller sanden) och ta upp hälften av den återstående volymen. Kolonnen är förseglad för att förhindra vattenavdunstning och inkuberas i flera månader under naturligt ljus.
När kolonnen är tätt försluten kommer anaerober, inklusive Clostridia, att utvecklas först. Dessa anaeroba bakterier kommer att förbruka cellulosa som energikälla. Cykeln kommer att börja så snart de börjar producera koldioxid, som kommer att användas av andra medlemmar i samhället. Med tiden kommer nya färgade lager av olika bakterier att dyka upp i kolumnen. I botten av kolonnen bildas en svart reducerad zon innehållande svavelväte och bakterier som reducerar svavelföreningar. Lagret ovan kommer att bestå av gröna svavelfotosyntetiska anaeroba bakterier. Ett lila lager kommer att följa, som består av anaeroba svavelbakterier, även lila av anaeroba icke-svavliga bakterier, och sedan kommer ett lager av svaveloxiderande cyanobakterier att bildas ovanpå. Detta översta lager av aeroba bakterier kommer att producera koldioxid, som, kvar i kolonnen, skapar förutsättningar för ytterligare reaktion [1]
Medan Winogradsky-kolumnen är ett utmärkt verktyg för att observera hela samhällen av bakterier, tillåter den inte att man ser tätheten eller enskilda kolonier av bakterier. Det tar också ganska lång tid att slutföra cykeln. Samtidigt bör dess betydelse i miljömikrobiologin inte förbises, och det fortsätter att vara ett utmärkt verktyg för att identifiera stora bakteriesamhällen i prover [2] .
Shlegel GG Allmän mikrobiologi. - M .: Mir, 1987. - S. 382-383. — 567 sid.